CN106811710A - 一种双金属热浸镀层钢板制造方法及其钢板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种双金属热浸镀层钢板制造方法及其钢板，待热浸镀钢板依次进入设置在连续热浸镀生产线上的两口锌锅，获得铝合金和锌合金的双金属镀层，待热浸镀钢板首先进入的锌锅为带有沉没辊的传统锌锅；然后进入置于传统锌锅正上方的电磁力悬浮的无底式锌锅，所述传统锌锅中为熔融状态的铝或者铝硅合金，所述无底式锌锅中为熔融状态的锌或者锌合金；所述双金属热浸镀层钢板的镀层结构为钢基体——铝铁合金层——镀铝层——铝锌合金层——镀锌层。应用本发明生产的钢板具有镀锌钢板的牺牲阳极保护作用，又具有镀铝钢板的耐高温性能；并且可以方便快捷的制造双金属镀层钢板。

Description

一种双金属热浸镀层钢板制造方法及其钢板
技术领域
本发明属于钢板连续热浸镀领域，尤其涉及一种双金属镀层钢板或者钢带的制造方法。
背景技术
钢板容易腐蚀、生锈，大多都需要进行防腐蚀处理，最为常见的有镀锌、镀锡、镀镍、涂漆、涂防腐涂料、设置牺牲阳极等等，镀覆金属镀层是最常规最有效的办法。常见的镀覆方法有热浸镀、电镀、真空蒸镀、磁控溅射、喷涂等方法。
在有些严酷条件下使用时，单一的涂镀层不能满足使用要求，就又开发了双层涂镀层，包括在镀层上涂漆、涂双层漆等等方法，在这种情况下，双金属镀层也被开发出来，制造方法有真空蒸镀法、磁控溅射法、电镀法等，但是这些方法不是价格高昂、就是不适宜大规模的工业生产。
本发明采用在常规的热浸镀生产线上增加锌锅实现双金属镀层的制造，可以实现经济、高效的工业生产。
发明内容
本发明的目的在于克服上述问题和不足而提供一种经济、高效、环保的制造双金属镀层钢板。
一种双金属热浸镀层钢板制造方法待热浸镀钢板依次进入设置在连续热浸镀生产线上的两口锌锅，获得铝合金和锌合金的双金属镀层，待热浸镀钢板首先进入的锌锅为带有沉没辊的传统锌锅；然后进入置于传统锌锅正上方的电磁力悬浮的无底式锌锅，所述传统锌锅中为熔融状态的铝或者铝硅合金，所述无底式锌锅中为熔融状态的锌或者锌合金。
传统锌锅的镀液温度为680～720℃，无底式锌锅的镀液温度为450～475℃，经过传统锌锅热浸镀的钢板进入无底式锌锅的温度为455～480℃，待浸镀钢板的温度高于镀液的温度且温度差值小于5℃；钢板出无底式锌锅之后以大于10℃/s的速度冷却至300℃以下。
所述双金属热浸镀层钢板的镀层结构为钢基体--铝铁合金层—镀铝层—铝锌合金层—镀锌层。
应用本发明提供的双金属热浸镀层钢板制造方法生产出的钢板表面有两层金属镀层，且钢板与铝镀层之间有铝铁合金层，铝镀层与锌镀层之间有形成了铝锌合金层，即镀层钢板的结构为钢基体—铁铝合金层—镀铝层—铝锌合金层—镀锌层。镀铝合金层厚度在10-30微米之间，镀锌合金层的厚度在5-20微米之间。
本发明中一次性的设置两个锌锅，主要是考虑到要完成双金属镀层，先镀铝或者铝合金是因为铝合金的熔点相对较高，在进入无底式锌锅之前能够完成镀层的凝固，以免污染无底式锌锅的镀液，无底式锌锅设置为电磁力悬浮的无底锌锅主要是考虑到第一层的铝合金镀层刚刚凝固，不能受外力，使用电磁力悬浮的无底锌锅解决了这个难题。
经过传统锌锅的钢板温度高于无底式锌锅锅镀液的温度，是避免无底式锌锅损失过多热量，待浸镀钢板的温度高于镀液的温度且温度差值小于5℃，是避免铝合金镀层与无底式锌锅的镀液反应太过于剧烈，生成的铝锌合金层过厚，会影响镀层的成形性能。
本发明的有益效果在于，该钢板同时具有镀锌钢板的牺牲阳极保护作用，又具有镀铝钢板的耐高温性能，可以满足对防腐蚀性能要求较高的场所，也可以用在使用温度较高的场所。同时，可以用在热冲压成型的钢板上。在热压成型的过程中，由于高温的作用，双金属镀层之间以及镀铝层与钢基体之间发生相互扩散，形成了钢基体—铝铁合金—铝锌合金的镀层结构，铝锌合金的电极电位只有-0.75V，远低于钢的电位，能够为钢板提供良好的保护。并且可以方便快捷的制造双金属镀层钢板，在经济性和效率上远远超过传统的电镀和真空蒸镀、磁控溅射等双金属镀层的制备方法。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：
传统锌锅镀液为纯铝，镀液温度为690℃，无底式锌锅的镀液为Zn+0.2％Al，温度为460℃，带钢进入传统锌锅的温度为700℃，进入无底式锌锅的温度为462℃，镀铝层的厚度为20微米，镀锌层的厚度为10微米，镀层结构为钢基体--铝铁合金层—镀铝层—铝锌合金层—镀锌层。
本发明钢板可在450℃温度下工作，耐腐蚀性能是同等镀层重量镀锌板的5倍以上。
实施例2：
传统锌锅镀液为纯铝，镀液温度为720℃，无底式锌锅的镀液为Zn+0.2％Al，温度为450℃，带钢进入传统锌锅的温度为710℃，进入无底式锌锅的温度为455℃，镀铝层的厚度为30微米，镀锌层的厚度为15微米，镀层结构为钢基体--铝铁合金层—镀铝层—铝锌合金层—镀锌层。
本发明钢板可在500℃温度下工作，耐腐蚀性能是同等镀层重量镀锌板的5倍以上。
实施例3：
传统锌锅镀液为90％Al+10％Si，镀液温度为680℃，无底式锌锅的镀液为Zn+2％Al+3％Mg，温度为475℃，带钢进入传统锌锅的温度为700℃，进入无底式锌锅的温度为480℃，镀铝层的厚度为20微米，镀锌层的厚度为10微米，镀层结构为钢基体--铝铁合金层—镀铝层—铝锌合金层—镀锌铝镁层。
本发明钢板可在500℃温度下工作，耐腐蚀性能是同等镀层重量镀锌板的10倍以上。该镀层可以作为热压成型钢的防护镀层，防止加热冲压过程中的高温氧化及使用过程中的防腐。
实施例4：
传统锌锅镀液为90％Al+10％Si，镀液温度为680℃，无底式锌锅的镀液为Zn+0.2％Al，温度为475℃，带钢进入传统锌锅的温度为700℃，进入无底式锌锅的温度为480℃，镀铝层的厚度为20微米，镀锌层的厚度为10微米，镀层结构为钢基体--铝铁合金层—镀铝层—铝锌合金层—镀锌层。
钢板可在500℃温度下工作，耐腐蚀性能是同等镀层重量镀锌板的5倍以上。该镀层可以作为热压成型钢的防护镀层，防止加热冲压过程中的高温氧化及使用过程中的防腐。
实施例5：
传统锌锅镀液为90％Al+10％Si，镀液温度为680℃，无底式锌锅的镀液为Zn+5％Al，温度为475℃，带钢进入传统锌锅的温度为700℃，进入无底式锌锅的温度为480℃，镀铝层的厚度为20微米，镀锌层的厚度为10微米，镀层结构为钢基体--铝铁合金层—镀铝层—铝锌合金层—镀锌层。
钢板可在500℃温度下工作，耐腐蚀性能是同等镀层重量镀锌板的5倍以上。该镀层可以作为热压成型钢的防护镀层，防止加热冲压过程中的高温氧化及使用过程中的防腐。

Claims (3)

1.一种双金属热浸镀层钢板制造方法，其特征在于，待热浸镀钢板依次进入设置在连续热浸镀生产线上的两口锌锅，获得铝合金和锌合金的双金属镀层，待热浸镀钢板首先进入的锌锅为带有沉没辊的传统锌锅；然后进入置于传统锌锅正上方的电磁力悬浮的无底式锌锅，所述传统锌锅中为熔融状态的铝或者铝硅合金，所述无底式锌锅中为熔融状态的锌或者锌合金。
2.根据权利要求1所述双金属热浸镀层钢板制造方法，其特征在于，传统锌锅的镀液温度为680～720℃，无底式锌锅的镀液温度为450～475℃，经过传统锌锅热浸镀钢板进入无底式锌锅的温度为455～480℃，待浸镀钢板的温度高于镀液的温度且温度差值小于5℃；钢板出无底式锌锅之后以大于10℃/s的速度冷却至300℃以下。
3.一种权利要求1所述双金属热浸镀层钢板，其特征在于，所述双金属热浸镀层钢板的镀层结构为钢基体--铝铁合金层—镀铝层—铝锌合金层—镀锌层。
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